(江蘇專用)2020高考化學二輪復習 第三板塊 考前巧訓特訓 第二類 非選擇題專練 “5+1”增分練(八)
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1、 “5+1”增分練(八) 16.(12分)(2019泰州中學、宜興中學聯(lián)考)硼氫化鈉(NaBH4,硼為+3價)為白色粉末,在干燥空氣中穩(wěn)定,在潮濕氣中分解,是常用的還原劑。偏硼酸鈉(NaBO2)易溶于水,不溶于乙醇,易水解。目前有多種工藝可制備NaBH4。 (1)用硼精礦(含有一定量B2O3及Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì))制取NaBH4的流程如下: ①“溶解”時,B2O3與NaOH反應生成了NaBO2,反應離子方程式為________________ ___________________________________________。 ②“除硅鋁”步驟加入CaO,而
2、不加入CaCl2的原因有:能將硅、鋁以沉淀除去;盡量不帶入雜質(zhì)離子;________。 ③“操作2”是將濾液蒸發(fā)、結晶、洗滌,其中洗滌選用的試劑最好是________。 ④“反應1”是MgH2與NaBO2混合得到NaBH4和MgO,其化學方程式為____________ _________________________________________________。 (2)我國孫彥平采用耐腐蝕電極材料,以陽離子交換膜為隔離膜,電解偏硼酸鈉的堿溶液,也可以高效制備NaBH4。該工藝陽極產(chǎn)物為________,陰極電極反應方程式為____________________________
3、____________________________________________。 解析:硼精礦中加入NaOH溶解,其中B2O3、Al2O3、SiO2分別轉(zhuǎn)化成溶于水的NaBO2、NaAlO2、Na2SiO3進入濾液;濾液中加入CaO將硅鋁以沉淀的形式除去;將NaBO2與MgH2反應得到NaBH4和MgO。電解NaBO2的堿溶液制備NaBH4,NaBH4中H元素的化合價為-1價,NaBH4為陰極產(chǎn)物。(1)①“溶解”時,B2O3與NaOH反應生成NaBO2和H2O,反應的化學方程式為B2O3+2NaOH===2NaBO2+H2O,離子方程式為B2O3+2OH-===2BO+H2O。②
4、根據(jù)流程可知,加入CaO可以將硅鋁轉(zhuǎn)化為Na2O3CaOAl2O3nSiO2沉淀而除去;根據(jù)題意“NaBO2易水解”可知,加入CaO使溶液呈堿性,抑制NaBO2的水解,而CaCl2溶液呈中性,不能抑制NaBO2的水解,所以“除硅鋁”步驟中加入CaO,而不加入CaCl2。③“操作2”將濾液蒸發(fā)、結晶、洗滌得到NaBO2,根據(jù)“NaBO2易溶于水、不溶于乙醇、易水解”可知,為了減少NaBO2的溶解損失和抑制NaBO2的水解,洗滌選用的試劑最好為乙醇。④NaBH4中B為+3價,則NaBH4中H為-1價,“反應1”是MgH2與NaBO2混合得到NaBH4和MgO,該反應前后元素的化合價不變,則該反應為
5、非氧化還原反應,根據(jù)原子守恒,反應的化學方程式為2MgH2+NaBO2===NaBH4+2MgO。(2)電解NaBO2的堿溶液制備NaBH4,NaBH4中H為-1價,為還原產(chǎn)物,在陰極生成,根據(jù)放電順序,陽極電極反應式為4OH--4e-===O2↑+2H2O,陽極產(chǎn)物為O2;陰極電極反應式為BO+8e-+6H2O===BH+8OH-。 答案:(1)①B2O3+2OH-===2BO+H2O?、谔峁A性溶液,抑制NaBO2水解?、垡掖肌、?MgH2+NaBO2===NaBH4+2MgO (2)O2 BO+6H2O+8e-===BH+8OH- 17.(15分)(2019揚州一模)沙羅特美是一種
6、長效平喘藥,其合成的部分路線如圖: (1)F中的含氧官能團名稱為____________(寫兩種)。 (2)C→D的反應類型為____________。 (3)B的分子式為C8H8O3,與(CH3)2C(OCH3)2發(fā)生取代反應得到物質(zhì)C和CH3OH,寫出B的結構簡式:____________________。 (4)寫出同時滿足下列條件的E的一種同分異構體的結構簡式:___________________。 ①分子中含有苯環(huán),且有一個手性碳原子,不能與FeCl3發(fā)生顯色反應; ②能發(fā)生水解反應,水解產(chǎn)物之一是α氨基酸,另一含苯環(huán)的水解產(chǎn)物分子中只有3種不同化學環(huán)境的氫原子。
7、 解析:(1)“—OH”為羥基,“—O—”為醚鍵。(2)C中醛基中碳氧雙鍵打開,與CH3NO2發(fā)生加成反應。(3)對比A、C的結構簡式知,A中羥基與(CH3)2C(OCH3)2發(fā)生反應生成甲醇,由C中含氧環(huán)知,A中羥基的鄰位碳鏈上也要存在羥基,由此推出,A中羥基鄰位上的H與HCHO發(fā)生加成反應生成—CH2OH,得出B的結構簡式為。(4)α氨基酸的結構為,能水解說明含有酯基,另一產(chǎn)物中只有3種不同環(huán)境的H原子,所以結構對稱,同時存在手性碳,即一個碳原子上連有四個不同基團,由此寫出結構簡式為 答案:(1)醚鍵、羥基 (2)加成反應 (5) (其他合理答案均可,最后兩步順序調(diào)換
8、也可) 18.(12分)(2019常州一模)以硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4FeSO46H2O]為原料通過下列流程可以制備晶體A。 已知:25 ℃,[Fe(C2O4)3]3-(aq)+SCN-(aq)[Fe(SCN)]2+(aq)+3C2O(aq) K=10-16。 (1)寫出步驟Ⅰ生成黃色沉淀(FeC2O42H2O)的化學方程式__________________________ ________________________________________。 (2)步驟Ⅱ水浴加熱需控制40 ℃的理由是___________________________________
9、 ________________________________________________________________________。 (3)某研究小組同學欲檢驗晶體A中含有的三價鐵,取少量晶體放入試管中,用蒸餾水充分溶解,向試管中滴入幾滴0.1 molL-1 KSCN溶液。請判斷上述實驗方案是否可行并說明理由:________________________________________________________________________。 (4)某研究小組通過如下實驗步驟測定晶體A的化學式: 步驟1:準確稱取A樣品4.910 0 g,干燥脫水至恒重,殘留
10、物質(zhì)量為4.370 0 g; 步驟2:準確稱取A樣品4.910 0 g置于錐形瓶中,加入足量的3.000 molL-1的H2SO4溶液和適量蒸餾水,用0.500 0 molL-1的KMnO4溶液滴定,當MnO恰好完全被還原為 Mn2+時,消耗KMnO4溶液的體積為24.00 mL; 步驟3:將步驟1所得固體溶于水,加入鐵粉0.280 0 g,恰好完全反應。 通過計算確定晶體A的化學式(寫出計算過程)。 解析:(1)步驟Ⅰ可視為FeSO4與H2C2O4反應生成FeC2O4和H2SO4,所以(NH4)2SO4FeSO46H2O與H2C2O4反應生成FeC2O42H2O沉淀和H2SO4,同
11、時生成(NH4)2SO4和H2O。(2)溫度低,反應速率慢;溫度高,雙氧水分解,所以反應Ⅱ控制溫度約40 ℃。(3)晶體A中Fe(Ⅲ)以[Fe(C2O4)3]3-形式存在,其轉(zhuǎn)化為[Fe(SCN)]2+的反應平衡常數(shù)太小,[Fe(SCN)]2+濃度太小,觀察不到明顯現(xiàn)象,故無法檢驗。(4)由步驟1計算出n(H2O);由步驟2計算出n(C2O);由步驟3計算出n(Fe3+),根據(jù)電荷守恒計算出n(K+),然后根據(jù)n(K+)、n(Fe3+)、n(C2O)、n(H2O)之比得出K+、Fe3+、C2O、H2O個數(shù)比,最后寫出A的化學式。 答案:(1)(NH4)2SO4FeSO46H2O+H2C2O4
12、===FeC2O42H2O↓+(NH4)2SO4+H2SO4+4H2O (2)溫度太高,H2O2分解;溫度太低,F(xiàn)e2+氧化速率太慢 (3)否,因為[Fe(C2O4)3]3-轉(zhuǎn)化為[Fe(SCN)]2+反應的平衡常數(shù)較小,離子濃度太小,觀察不到明顯現(xiàn)象,所以無法檢驗 (4)n(H2O)==0.030 0 mol n(Fe3+)=2n(Fe)=2=0.010 0 mol 由方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O知: n(C2O)=2.5n(KMnO4)=2.50.500 0 molL-10.024 L=0.030 0 m
13、ol 根據(jù)電荷守恒得:n(K+)+3n(Fe3+)=2n(C2O),n(K+)=0.030 0 mol, n(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2O)∶n(H2O)=0.030 0 mol∶0.010 0 mol∶0.030 0 mol∶0.030 0 mol=3∶1∶3∶3 所以x∶y∶z∶n=3∶1∶3∶3,A為K3Fe(C2O4)33H2O 19.(15分)(2019南通七市二模)南通江海實驗學校研究性學習小組以一種酸性印刷電路蝕刻廢液(主要離子有Cu2+、H+、Cl-)為原料制備Cu2O。實驗過程如下: 已知:CuCl是一種無色離子,易水解生成Cu2O。 (1)60 ℃條件
14、下,控制反應混合液的pH在2~3之間,加入Na2SO3溶液將CuCl2還原成CuCl。“還原”的實驗裝置如圖甲所示。 ①將Na2SO3溶液滴入三頸瓶中的操作是________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②寫出上述反應的離子方程式:_______________________________________________, 判斷反應已經(jīng)完全的標志為______________
15、____________________________________。 ③該過程中加入NaCl的目的是_______________________________________________。 (2)“洗滌”過程包括水洗、醇洗、2%葡萄糖溶液洗滌,其中葡萄糖溶液的作用是________________________________________________________________________。 (3)已知CuCl的水解率隨pH的變化如圖乙所示,請補充完整由濾液X(主要成分:Na+、NH、Cl-、SO,少量CuCl)獲取NaCl固體的實驗方案:________
16、______________________ _________________________________________________________,加入1 molL-1鹽酸至pH略小于7,__________,冷卻,密封包裝。 (實驗中須使用的試劑:1 molL-1NaOH溶液,2 molL-1BaCl2溶液,1 molL-1Na2CO3溶液。) 解析:(1)①通過分液漏斗向三頸瓶中滴加Na2SO3溶液,方法是打開分液漏斗上口塞子(或?qū)⑷由系陌疾叟c瓶口上的小孔對齊),旋開分液漏斗的旋塞,逐滴滴加。②SO將Cu2+還原為CuCl,SO被氧化為SO,離子方程式為2Cu2+
17、+SO+4Cl-+H2O===2CuCl+SO+2H+;蝕刻廢液呈藍色,當溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不恢復時說明反應已經(jīng)完成。③CuCl+Cl-CuCl,還原過程中加入NaCl的作用是增大Cl-濃度,促進CuCl生成。(2)Cu2O具有還原性,易被氧化,濾渣水洗、醇洗后用葡萄糖溶液洗滌,目的是防止Cu2O在烘干過程中被氧化。(3)由濾液X獲得NaCl固體,需先將其中雜質(zhì)離子(NH、SO、CuCl)除去,除去SO可依次加入過量BaCl2溶液、過量Na2CO3溶液和鹽酸;除去CuCl可根據(jù)圖像將溶液pH調(diào)至12后過濾,調(diào)至pH為12時NH同時也被除去,最后將濾液蒸發(fā)結晶、冷卻得到NaCl晶體
18、。 答案:(1)①打開分液漏斗上口塞子(或?qū)⑷由系陌疾叟c瓶口上的小孔對齊),旋開分液漏斗的旋塞,逐滴滴加 ②2Cu2++SO+4Cl-+H2O===2CuCl+SO+2H+ 溶液變成無色,且半分鐘內(nèi)不恢復 ③增大Cl-濃度,促進CuCl生成 (2)葡萄糖具有還原性,防止Cu2O在烘干過程中被氧化 (3)向濾液X中加入2 molL-1 BaCl2溶液至不再有沉淀產(chǎn)生,繼續(xù)加入1 molL-1的Na2CO3溶液至無沉淀產(chǎn)生,再用1 molL-1NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至12,過濾 蒸發(fā)結晶 20.(14分)(2019鹽城三模)H2S存在于多種燃氣中,脫除燃氣中H2S的方法很多。 (1
19、)2019年3月《science direct》介紹的化學鏈技術脫除H2S的原理如圖甲所示。 ①“H2S氧化”反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。 ②“HI分解”時,每1 mol HI分解生成碘蒸氣和氫氣時,吸收13 kJ的熱量,寫出該反應的熱化學方程式:_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③“Bunsen反應”的離子方程式為___
20、________________________________________。 (2)電化學干法氧化法脫除H2S的原理如圖乙所示。陽極發(fā)生的電極反應為________________;陰極上COS發(fā)生的電極反應為________________________________。 (3)用Fe2(SO4)3吸收液脫除H2S法包含的反應如下: (Ⅰ)H2S(g)H2S(aq) (Ⅱ)H2S(aq)H++HS- (Ⅲ)HS-+2Fe3+===S↓+2Fe2++H+ 一定條件下測得脫硫率與Fe3+濃度的關系如圖丙所示。 ①吸收液經(jīng)過濾濾出S后,濾液需進行再生,較經(jīng)濟的
21、再生方法是___________________ _________________________________________________________________________。 ②圖中當Fe3+的濃度大于10 gL-1時,濃度越大,脫硫率越低,這是由于_______________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)①硫化氫氣體被氧化時,發(fā)生反應為H2S+H2SO4(濃)===S↓+SO2↑+2H2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1。
22、②根據(jù)題意可得熱化學方程式為2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH=+26 kJmol-1。③離子方程式為SO2+I2+2H2O===4H++SO+2I-。 (2)根據(jù)圖乙中各電極的原料及產(chǎn)物,可寫出陽極的電極反應為2S2--4e-===S2,陰極的電極反應為COS+2e-===S2-+CO。(3)①通入足量O2(或空氣),可以達到濾液再生的目的。②Fe3+濃度增大,pH減小,使反應(Ⅰ)、(Ⅱ)向逆反應方向移動且pH減小因素超過反應(Ⅲ) Fe3+濃度增大因素。 答案:(1)①1∶1?、?HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH=+26 kJmol-1 ③SO2+I2+2H2O
23、===4H++SO+2I- (2)2S2--4e-===S2 COS+2e-===S2-+CO (3)①通入足量O2(或空氣) ②Fe3+濃度增大,pH減小,使反應(Ⅰ)、(Ⅱ)向逆反應方向移動且pH減小因素超過反應(Ⅲ)Fe3+濃度增大因素 21.(12分)(2019南京三模)銅是人類最早使用的金屬之一,銅的化合物豐富多彩。 (1)銅與N2O4在一定條件下可制備無水Cu(NO3)2。 ①基態(tài)Cu2+的電子排布式為___________________________________________。 ②與NO互為等電子體的一種分子為______________(填化學式)。 (
24、2)鄰氨基吡啶()的銅配合物在有機不對稱合成中起催化誘導效應,其結構簡式如圖甲所示。 ①C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為____________。 ②鄰氨基吡啶的銅配合物中,C原子軌道雜化類型為____________。 ③1 mol中含有σ鍵為________mol。 (3)銅的某種氯化物的鏈狀結構如圖乙所示。該氯化物的化學式為________。 解析:(1)①銅的原子序數(shù)為29,故基態(tài)Cu2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9;②與NO互為等電子體的一種分子為SO3或BF3。(2)①C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>C;②鄰氨基吡啶的銅配合物中,碳原子的有、兩種基團,故C原子軌道雜化類型為sp2、sp3;③1個分子中含有13個σ鍵,故 1 mol中含有σ鍵為13 mol。(3)根據(jù)銅的某種氯化物的鏈狀結構圖,利用均攤法計算原子數(shù),Cu:2+2=3,Cl:61=6,該氯化物的化學式為CuCl2。 答案:(1)①1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9?、赟O3或BF3 (2)①N>O>C ②sp2、sp3?、?3 (3)CuCl2 8
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